Устройство для измерения влажности движущихся полотнообразных материалов

 

ЖАТЬ. :.:ОКАЯ библиотека ЫЬД

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 580489

Вова Ооевтекик т.оциалнстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2322504/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 03.11.77 (51) М. Кл.2 6 01N27/22

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по Лелам изобретений и открытий (53) УДК 551.508.7 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Увакин

Саратовский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

ДВИЖУЩИХСЯ ПОЛОТНООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для непрерывного автоматического контроля физических параметров движущихся полотнообразных материалов, например, для измерения влажности, толщины пленок бумаги.

Известны устройства с односторонним емкостным датчиком, содержащим ряд электродов, например, влагомеры бумажного полотна (1).

Известные датчики имеют значительные паразитные емкости, приводящие к снижению относительной чувствительности устройств по измеряемому параметру.

Ближайшим техническим решением к изобретению является устройство для измерения влажности движущихся полотнообразных материалов, содержащее емкостный односторонний датчик рассеянного поля с электродами, высокочастотный генератор, измерительпреобразователь, элементы термостатирования и валики-фиксаторы положения движущегося материала (2). Однако известное устройство обладает недостаточной точностью из-за возникновения температурных погрешностей.

Для повыше;;;;я точ iocTH измерений в ,предлагаемом устройстве электроды емкостью датчика выполнены на фольгированном пленочном диэлектрике, который установлен с натягом между двумя коническими поверхностями, например опорным полым конусом и коническим кольцом с кольцевыми канавками, конусность которого на 3 — 5 больше ко5 нусности опорного конуса, а валики-фиксаторы положения движущегося материала установлены на эксцентриковых осях.

Выполнение основания емкостного датчика из фольгированного пленочного диэлектрика

10 приводит к уменьшению паразитной емкости и возрастанию добротности датчика.

Установка пленочного датчика между полым конусом и коническим кольцом с кольцевыми канавками обеспечивает его предва15 рительное натяжение, превышающее возможные температурные деформации датчика, точную пространственную фиксацию его в устройстве и высокую температурную стабильность начальной емкости датчика.

20 На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 — пленочный емкостной датчик рассеянного поля.

Устройство состоит из опорного металлического .полого конуса 1, датчика 2 рассеян25 ного поля, теплоизоляционного конического кольца 3 с кольцевыми канавками, высокочастотного генератора 4, измерителя-преобразователя 5, заключенных в экран б, нагревательного элемента 7, теплоизоляционного

30 кожуха 8, корпуса 9, валиков-фиксаторов 10, 580489

3 установленных на эксцентричных осях 11 и шарикоподшипниках 12 в корпусе 9.

Емкостный датчик 2 (фиг. 2) представляет собой кольцевые электроды 13, выполненные на фольгированном пленочном диэлектрике

14.

Электроды 13 соединены с измерителемпреобразователем 5 гибкими выводами 15 пайкой легкоплавкими припоями или приклеиванием токолроводящими клеями. Проклад- 10 ки 16 служат для регулирования осевого зазора между валиками 10 и осями 11. Радиус скругления поверхностей опорного металлического полого конуса 1, равный 3 — 5 толщинам диэлектрической основы емкостного 15 датчика, обеспечивает плотное прилеганне датчика 2 к торцевой поверхности опорного конуса и стабильное значение зазора между емкостным датчиком 2 и исследуемым материалом 17.

Устройство работает следующим образом.

При движении исследуемого материала 17 на расстоянии относительно емкостного датчика 2 приращение его емкости будет зависеть от толщины и диэлектрической проница- 25 емости полотнообразного материала 17. Диэлектрическая проницаемость полотнообразного материала в свою очередь будет зависеть от свойств вещества и входящих в него компонентов. 30

Приращение емкости датчика 2 в процессе измерения преобразуется в электрический сигнал в измерителе-преобразователе 5, который записывается от высокочастотного генератора 4. 35

В качестве измерителя-преобразователя 5 можно, например, использовать мостовую схему с колебательными контурами, имеющими индуктивную или емкостную связь. Выходной сигнал с измерителя-преобразователя 40

5 зависит от свойств и толщины полотнообразного материала 17.

Для получения высокой точности измерения температурная и временная стабильность начальной емкости устройства должна быть 45 достаточно высокой, что обеспечивается натяжением пленочного емкостного датчика 2 при установке его между полым опорным конусом 1 и его коническим кольцом 3 с кольцевыми канавками. 50

Натяг датчика 2 при этом превышает его возможные температурные деформации и провисание датчика при изменении температуры не происходит. Кроме того, в устройстве предусмотрено термостатирование датчика 2, высокочастотного генератора 4 и измерителя-преобразователя 5. Терморезистор и схема включения нагревательного элемента

7 размещены в измерителе-преобразователе 5.

При движении измеряемого материала 17 вращаются валики 10 и под действием собственного веса устройства прижимаются к материалу, дополнительно натягивая его. Эксцентричные оси 11 позволяют точно выставить фиксированный зазор б между емкостным датчиком 2 и материалом 17, а отсутствие контакта между ними позволяет устранить износ датчика 2.

Выполнение емкостного датчика рассеянного поля из фольгированного пленочного диэлектрика снижает паразитную емкость датчика в 10 — 20 раз, повышает чувствительность устройства и увеличивает добротность измерительного датчика.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности движущихся полотнообразных материалов, содержащее емкостный односторонний датчик рассеянного поля с электродами, высокочастотный генератор, измеритель-преобразователь, элементы термостатирования и валикификсаторы положения движущегося материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, электроды емкостного датчика выполнены на фольгированном пленочном диэлектрике, который установлен с натягом между опорным полым конусом и коническим кольцом с кольцевыми канавками, конусность которого на 3 — 5 больше конусности опорного конуса, а валики-фиксаторы положения движущегося материала установлены на эксцентричных осях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Влагомеры бумажного полотна фирмь

«Paul Lippke» (ФРГ).

2. Авторское свидетельство СССР № 273336, кл. G Olr 27/26,1970,